【摘 要】
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场地卓越周期即是指与地基土层发生共振作用时地震波的一个谐波分量的周期值,是场地类别划分和结构抗震设计的一个重要参数。目前确定场地卓越周期的方法主要有两大类,其一是应用观测仪器的现场测量法,其二是基于地层信息的计算法,前者对测量仪器及观测点选择均有严格要求,且易受场地条件限制,后者则存在计算精度低或计算过程过于复杂等问题。脉冲响应谱法就是基于地层信息计算方法中的一种较为精确的计算场地卓越周期方法,也
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场地卓越周期即是指与地基土层发生共振作用时地震波的一个谐波分量的周期值,是场地类别划分和结构抗震设计的一个重要参数。目前确定场地卓越周期的方法主要有两大类,其一是应用观测仪器的现场测量法,其二是基于地层信息的计算法,前者对测量仪器及观测点选择均有严格要求,且易受场地条件限制,后者则存在计算精度低或计算过程过于复杂等问题。脉冲响应谱法就是基于地层信息计算方法中的一种较为精确的计算场地卓越周期方法,也存在类似的缺陷和不足。为此,本文应用传递矩阵方法对脉冲响应谱法进行了改进,提出了一种更为简单高效且对场地条件更具包容性的频域脉冲响应谱法,并基于这种方法对实现场地卓越周期的智能化提取进行了研究。本文所提出的频域脉冲响应谱方法是将弹性成层半空间一维波动问题作为场地计算模型,以脉冲波的傅里叶谱作为震源输入,依据传递矩阵法分别计算出震源每个周期成分的响应值,从而建立场地响应与震源周期的关系,根据“场地响应的极大值所对应的周期就是场地卓越周期、其最大值就是场地基本卓越周期”地震波动理论,确定场地的卓越周期参数。在此基础上,以实现无需人工干预、完全由计算机确定控制参数提取卓越周期为目标,研究了由计算机自动确定控制参数的方法,并设计了其实现流程,编制了相关MATLAB程序,据此对多个工程实例进行了计算分析,通过对比不同方法下所得计算结果验证了程序的正确性。在此项研究工作中,可以得到以下几点认识:(1)频域脉冲响应谱法在计算方法上更有优势;(2)频域脉冲响应谱法需要的控制参数更少;(3)频域脉冲响应谱法有效地消除了吉普斯效应;(4)频域脉冲响应谱法不再需要设置窗函数;(5)频域脉冲响应谱法更有利于实现智能化计算。
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